(57)【要約】【課題】高い光拡散性を有する上に生分解性を有しつつ、なおかつ非石油由来の原料を使用した環境対応型の光拡散フィルムを提供する。【解決手段】本発明の光拡散フィルムは、３−ヒドロキシブチレート単位９０〜８０モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位１０〜２０モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体を含有する延伸フィルムからなる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
３−ヒドロキシブチレート単位９０〜８０モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位１０〜２０モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体を含有する延伸フィルムからなることを特徴とする光拡散フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を拡散させる光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、照明器具等においては、通常、輝度を均一化すると共に、内蔵する光源の視認性を低下させるために、光源の光を拡散させる光拡散フィルムが用いられている。光拡散フィルムとしては、例えば、樹脂フィルム中に楕円形の粒子が一方向に配向した状態で含まれているフィルム（特許文献１）や、相溶性が低い少なくとも２種の樹脂を含んで連続相と分散相とを形成し、延伸処理を施したフィルム（特許文献２）が開示されている。
ところで、従来、使用済みとなった光拡散フィルム等のプラスチック製品を廃棄する際には、埋め立て処理や焼却処理が行われてきた。しかし、埋め立て処理においては、埋め立て用地の確保、生態系への影響が問題となり、焼却処理においては、二酸化炭素排出量が多くなる点が問題となった。
また、上記特許文献１，２のような、石油由来のプラスチックを用いた光拡散フィルムでは将来の石油枯渇問題に対応できない。そのため、光拡散フィルムに対しても生分解性を有し、なおかつ非石油由来のものが求められていた。
生分解性を有しつつ、非石油由来のプラスチックを用いた光拡散フィルムとしては、ポリ乳酸と石油由来の樹脂を混合したもの（特許文献３）、ポリ乳酸系樹脂フィルムとポリオレフィン系樹脂フィルムを積層した後、ポリオレフィン系樹脂フィルムを剥離して得たもの（特許文献４）が開示されている。
しかし、特許文献３，４に記載の光拡散フィルムは、石油由来の樹脂を原料または工程シートとして使用していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３６９８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７００７６号公報
【特許文献３】特開２００８−１６３０７２号公報
【特許文献４】特開２０１０−８２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、高い光拡散性を有する上に生分解性を有しつつ、なおかつ非石油由来の原料を使用した環境対応型の光拡散フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光拡散フィルムは、３−ヒドロキシブチレート単位９０〜８０モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位１０〜２０モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体を含有する延伸フィルムからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光拡散フィルムは、高い光拡散性を有する上に生分解性を有しつつ、なおかつ非石油由来の原料を使用した環境対応型のものである。このような光拡散フィルムによれば、石油枯渇問題に対応可能であり、また、製造から使用後に焼却するまでの二酸化炭素排出量が少ない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の光拡散フィルムは、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体を含有する延伸フィルムからなる。
上記光拡散フィルムでは、延伸によって光拡散に適した大きさのヒドロキシアルカノエート共重合体の結晶が形成されているため、光拡散性を有する。
また、上記光拡散フィルムは、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体で構成されることで、生分解性を有している。
【０００８】
ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が９０〜８０モル％で、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が１０〜２０モル％である。３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が９０モル％を超え、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が１０モル％未満であると、延伸時に形成するヒドロキシアルカノエート共重合体の結晶が光拡散に適した大きさにまで成長せず、光拡散性が低下する。一方、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が８０モル％未満で、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が２０モル％を超える場合には、機械的物性や加工性が低下する傾向にある。
また、機械的物性の点から、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量は８０モル％以上で、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が２０モル％以下であることが好ましく、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量は８５モル％以上で、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が１５モル％以下であることがより好ましい。
【０００９】
ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、必要に応じて、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位の他に、３−ヒドロキシバリレート、３−ヒドロキシオクタノエート、３−ヒドロキシデカノエート等の単量体単位が共重合されていてもよい。
ただし、他の単量体単位を有する場合には、光拡散フィルムの光拡散性および機械的物性の点から、その量が１０モル％以下であることが好ましく、５モル％以下であることがより好ましく、２モル％以下であることがさらに好ましい。
【００１０】
ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、質量平均分子量が３０万〜３００万であることが好ましく、４０万〜２５０万であることがより好ましく、５０万〜２００万であることがさらに好ましい。ヒドロキシアルカノエート共重合体の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、充分な機械的物性を確保でき、前記上限値以下であれば、加工性が向上する。
なお、ここでいう質量平均分子量は、標準物質としてポリスチレンを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定して求めた値である。
【００１１】
ヒドロキシアルカノエート共重合体は、微生物を用いた発酵合成法により製造することができる。発酵合成法で使用する微生物、微生物の培養に用いる炭素源は、公知のものを適宜使用すればよい。培養条件も、目的のヒドロキシアルカノエート共重合体に応じて適宜選択すればよい。
【００１２】
光拡散フィルムには、必要に応じて、添加剤（例えば、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、染料もしくは顔料等の着色剤、可塑剤、増粘剤、滑剤、結晶核剤、耐電防止剤、タルクもしくは炭酸カルシウム等の無機充填剤）が含まれてもよい。
結晶核剤としては、例えば高級脂肪酸アミド、尿素誘導体、ソルビトール系化合物、窒化硼素、高級脂肪酸塩、芳香族脂肪酸塩等が挙げられる。これらの中では、結晶核剤としての効果が高いことから、高級脂肪酸アミド、尿素誘導体、ソルビトール系化合物が好ましい。これらは１種で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。結晶核剤の使用量は、ヒドロキシアルカノエート共重合体１００質量部に対し、成形性の点から、０．１〜５質量部が好ましく、０．３〜４質量部がより好ましく、０．５〜３質量部がさらに好ましい。０．１質量部未満では、造核剤としての効果が不足する可能性があり、また、５質量部を超えると、効果が飽和する可能性があることから不経済であり、しかも外観や物性が損なわれる可能性がある。
【００１３】
上記高級脂肪酸アミドとしては、例えば、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルベヘン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、ｐ−フェニレンビスステアリン酸アミド、エチレンジアミンとステアリン酸とセバシン酸の重縮合物等が挙げられる。これらの中でも、ベヘン酸アミドが好ましい。
上記尿素誘導体としては、ビス（ステアリルウレイド）ヘキサン、４，４’−ビス（３−メチルウレイド）ジフェニルメタン、４，４’−ビス（３−シクロヘキシルウレイド）ジフェニルメタン、４，４’−ビス（３−シクロヘキシルウレイド）ジシクロヘキシルメタン、４，４’−ビス（３−フェニルウレイド）ジシクロヘキシルメタン、ビス（３−メチルシクロヘキシルウレイド）ヘキサン、４，４’−ビス（３−デシルウレイド）ジフェニルメタン、Ｎ−オクチル−Ｎ’−フェニルウレア、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルウレア、Ｎ−トリル−Ｎ’−シクロヘキシルウレア、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルウレア、Ｎ−フェニル−Ｎ’−トリブロモフェニルウレア、Ｎ−フェニル−Ｎ’−トリルウレア、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニルウレア等が挙げられる。これらの中でも、ビス（ステアリルウレイド）ヘキサンが好ましい。
上記ソルビトール系化合物としては、１，３，２，４−ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジベンジリデンソルビトール、１，３−ベンジリデン−２，４−ｐ−メチルベンジリデンソルビトール 、１，３−ベンジリデン−２，４−ｐ−エチルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−メチルベンジリデン−２，４−ベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−エチルベンジリデン−２，４−ベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−メチルベンジリデン−２，４−ｐ−エチルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−エチルベンジリデン−２，４−ｐ−メチルベンジリデンソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−ｎ−プロピルベンジリデン）ソルビトール 、１，３，２，４−ジ（ｐ−ｉ−プロピルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−ｎ−ブチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−ｓ−ブチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−ｔ−ブチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−メトキシベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−エトキシベンジリデン）ソルビトール 、１，３−ベンジリデン−２，４−ｐ−クロルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−クロルベンジリデン−２，４−ベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−クロルベンジリデン−２，４−ｐ−メチルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−クロルベンジリデン−２，４−ｐ−エチルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−メチルベンジリデン−２，４−ｐ−クロルベンジリデンソルビトール、１，３−ｐ−エチルベンジリデン−２，４−ｐ−クロルベンジリデンソルビトール、及び１，３，２，４−ジ（ｐ−クロルベンジリデン）ソルビトール 等が挙げられる。これらの中でも、１，３，２，４−ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジベンジリデンソルビトールが好ましい。
【００１４】
また、本発明の目的を損なわない範囲で、ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の他のポリマーが含まれてもよい。他のポリマーとしては、生分解性を有するものが好ましく、具体的には、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、デンプン、セルロース等が好ましい。
他のポリマーを含有する場合には、機械的物性および加工性、および光拡散フィルムとして必要な全光線透過率を確保する点で、他のポリマーの含有量は、ヒドロキシアルカノエート共重合体と他のポリマーとの合計を１００質量％とした際に、６０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。
【００１５】
上記光拡散フィルムは、例えば、ヒドロキシアルカノエート共重合体および必要に応じて他のポリマー、添加剤を押出機により溶融し、Ｔダイから吐出させて溶融フィルムを作製し、該溶融フィルムを冷却ロールに接触させて未延伸フィルムを作製し、その未延伸フィルムを延伸することにより製造できる。
押出機での加熱温度は１２０〜１８０℃であることが好ましく。１４０〜１６０℃がより好ましい。加熱温度が前記下限値以上であれば、充分に溶融させることができ、前記上限値以下であれば、適度に高粘度になるため、容易にフィルム状に成形できる。
延伸は、未延伸フィルムの長手方向に沿った延伸でもよいし、未延伸フィルムの幅方向に沿った延伸でもよいし、それらの両方でもよい。
延伸倍率は１．５〜７．０倍が好ましい。延伸倍率が前記下限値以上であれば、光拡散性がより高くなり、前記上限値以下であれば、延伸時の破断を防止できる。
延伸の際の温度は特に制限されず、樹脂のガラス転移温度以上１８０℃以下の範囲で適宜選択すればよい。
【００１６】
本発明者らが調べた結果、上記のようなヒドロキシアルカノエート共重合体を含有する延伸フィルムが、高い光拡散性を有することを見出した。また、上記ヒドロキシアルカノエート共重合体は、生分解性を有しつつ、なおかつ非石油由来の原料を使用しているため、環境に対する負荷が小さい。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
３−ヒドロキシブチレート単位８９モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位（表１では、「３ＨＨ」と表記する。）１１モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体（株式会社カネカ製、ガラス転移温度Ｔｇ：−３℃）１００質量部と結晶核剤としてベヘン酸アミド（クローダジャパン株式会社製Ｉｎｃｒｏｓｌｉｐ  Ｂ）１質量部とを押出機により１６０℃に加熱して溶融し、Ｔダイから吐出させて、溶融フィルムを得た。その溶融フィルムを冷却ロールに接触させて冷却して厚さ１６９μｍの未延伸フィルムを得た。次いで、その未延伸フィルムを１軸延伸（延伸倍率：４倍）して、厚さ５１μｍの光拡散フィルムを得た。
【００１８】
（比較例１）
実施例１における未延伸フィルムをそのまま光拡散フィルムとした。
【００１９】
（比較例２）
実施例１における未延伸フィルムを５６μｍとして、光拡散フィルムとした。
【００２０】
（比較例３）
３−ヒドロキシブチレート単位８９モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位１１モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体の代わりに、３−ヒドロキシブチレート単位９３モル％および３−ヒドロキシヘキサノエート単位７モル％を有するヒドロキシアルカノエート共重合体（株式会社カネカ製、ガラス転移温度：０℃）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、厚さ４６μｍの光拡散フィルムを得た。
【００２１】
［評価］
日本電色工業社製濁度計ＮＤＨ２０００を用い、各例の光拡散フィルムのヘーズをＪＩＳ  Ｋ７３６１に従い、全光線透過率をＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に従って測定した。測定結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2013079335.tif 000002
【００２３】
３ＨＨを１１モル％有する共重合体のフィルムが延伸されて形成された実施例１の光拡散フィルムは、ヘーズ値が大きいと共に全光線透過率も大きく、光拡散性に優れていた。
３ＨＨを１１モル％有する共重合体のフィルムである比較例１の光拡散フィルムは、実施例１の光拡散フィルムよりも厚いにもかかわらず、ヘーズ値が小さく、光拡散性が低かった。
また、実施例１とほぼ同等の膜厚である比較例２のフィルムはヘーズ値が小さく、光拡散性が低かった。
３ＨＨを７モル％有する共重合体のフィルムが延伸されて形成された比較例３の光拡散フィルムは、ヘーズ値が小さく、光拡散性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の光拡散フィルムは、液晶ディスプレイにおける光源（冷陰極管、ＬＥＤ）の輝度均一化、照明装置や看板における光源（白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤ）の輝度均一化等に使用することができる。